[实用新型]一种基于SOPC的电弧离子镀电源控制系统

摘要

本实用新型涉及一种基于SOPC的电弧离子镀电源控制系统，包括高频开关变换器、隔离与驱动电路、电压和电流霍尔传感器电路、电路启停逻辑电路和SOPC控制器：SOPC控制器包括FPGA芯片软核处理器Niosll CPU、Avalon总线和相应的IP核，其中，Niosll CPU和相应的IP核均连接在Avalon总线上，这些IP核结合相应的外部电路构成了闭环控制模块、AD转换及滤波模块、保护逻辑模块、移相PWM输出模块、IO接口模块、SCI接口模块、I2C接口模块、SPI接口模块。本实用新型降低系统设计风险，提高系统设计的灵活性和人机交互的有效性。

主权项

一种基于SOPC的电弧离子镀电源控制系统，其特征在于，包括高频开关变换器、隔离与驱动电路、电压和电流霍尔传感器电路、电路启停逻辑电路和SOPC控制器：SOPC控制器包括FPGA芯片软核处理器Niosll CPU、Avalon总线和相应的IP核，其中，Niosll CPU和相应的IP核均连接在Avalon总线上，这些IP核结合相应的外部电路构成了闭环控制模块、AD转换及滤波模块、保护逻辑模块、移相PWM输出模块、IO接口模块、SCI接口模块、I2C接口模块、SPI接口模块，隔离与驱动电路与高频开关变换器导线连接，直接调节高频开关变换器的运行状态，隔离与驱动电路通过电平转换与驱动接口模块与移项PWM输出模块连接，电平转换与驱动接口模块由74LS4245芯片完成3.3V到5V的转换和驱动能力的增强，电压和电流霍尔传感器电路与高频开关变换器和SOPC控制器导线连接，电路启停逻辑电路与高频开关变换器和SOPC控制器导线连接；高频开关变换器的电压和电流经霍尔传感器电路检测出相应的电压和电流模拟信号后进入到AD转换及滤波模块，完成模拟量到数字量的转换并进行了数字滤波，得到的数据作为反馈量参与闭环控制模块的运算；电压和电流霍尔传感器电路得到的模拟量信号同时还送入保护逻辑模块，保护逻辑模块由滞环比较器电路和相应数字保护程序组成，以LM393或LM339芯片构成的滞环比较器将这些模拟量与设定的参考值进行比较，从而判断电路运行的异常状态，包括了过压、欠压、电弧异常放电波动、电弧短路放电判断功能，并转换成不同保护等级的保护信号，由数字保护程序实时调整电路的工作状态，从而保证制备的膜层无缺陷和电源自身的运行安全；电路启停逻辑电路与SOPC控制器中的IO接口模块连接。